Вимірювання температури темної матерії
Тепла, холодна, чи яка? Фізики з Каліфорнійського університету в Девісі (UCD) вимірюють температуру темної матерії - таємничої речовини, з якої складається близько четверті нашої галактики.
Про це розповідається в прес-релізі UCD.
Ми дуже пагано розуміємо, що таке темна матерія, і фізикам все ще належить виявити частинку темної матерії. Але ми знаємо, що гравитація скупчень темної матерії може спотворювати світло від віддалених об′єктів. Кріс Фаснахт, професор фізики в UCD, та його колеги використовують це спотворення, яке називається гравітаційним лінзуванням, щоб більше дізнатися про властивості темної матерії.
Стандартна модель темної матерії полягає в тому, що вона є "холодною", тобто частинки рухаються повільно порівняно зі швидкістю світла, каже Фаснахт. Це також пов′язано з масою частинок темної матерії. Чим менша маса частинки, тим вона "тепліша" і тим швидше вона рухатиметься.
За словами Фаснахта, модель холодної (більш масивної) темної матерії узгоджується у дуже великих масштабах, але не так добре працює в масштабі окремих галактик. Це призвело до появи інших моделей, включаючи "теплу" темну матерію з більш легкими частинками, що рухаються швидше. Спостереженнями було виключено "гарячу" темну матерію з частинками, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
Колишній аспірант UCD Джен-Вей Хсюе, Фаснахт та колеги використовували гравітаційне лінзування, щоб обмежити значення тепла і, отже, маси темної матерії. Вони виміряли яскравість семи віддалених гравітаційно лінзованих квазарів, щоб знайти зміни, викликані додатковим втручанням згустків темної матерії, і використали ці результати для вимірювання розміру цих лінз із темної матерії.
Якщо частинки темної матерії легші, тепліші та швидкіші, то вони не утворюватимуть структури нижче певного розміру, сказав Фаснахт. "Нижче певного розміру вони просто розмазалися б", - зазначив він.
Отримані результати наклали нижню межу на масу потенційної частинки темної матерії, не виключаючи при цьому холодну темну матерію, сказав вчений. Результати команди, як зазначають в UCD, є значно кращими у порівнянні з попередніми аналізами, від 2002 року, та порівняні з останніми результатами команди з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.
Фаснахт сподівається продовжити додавати лінзовані об’єкти до огляду для підвищення статистичної точності. "Нам потрібно переглянути близько 50 об′єктів, щоб отримати добре обмеження того, наскільки теплою може бути темна матерія", - відмітив він.
Читайте ще цікаві новини про космос.